活性石灰生產(chǎn)在煉鋼中的作用探究

李春勇

摘要：黨的十九大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，更好發(fā)揮政府作用，推動(dòng)新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展，主動(dòng)參與和推動(dòng)經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程，發(fā)展更高層次的開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)，因此，“走新型工業(yè)化道路”成為有關(guān)部門及企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)工作之一。我國(guó)工業(yè)化的建設(shè)與發(fā)展，離不開(kāi)鋼鐵生產(chǎn)效率的提升。活性石灰的質(zhì)量是影響煉鋼生產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，因此，鋼鐵企業(yè)在煉鋼過(guò)程中，應(yīng)充分發(fā)揮活性石灰的特點(diǎn)，有效提升冶煉工藝水平。

關(guān)鍵詞：活性石灰生產(chǎn);煉鋼;作用探究

一、引言

在傳統(tǒng)鋼鐵冶煉工藝中，采用的造渣原料主要是硅酸鹽和螢石，這些原材料雖然在一定程度上可以將煉鋼過(guò)程中的一些物質(zhì)熔點(diǎn)降低，從而加快爐內(nèi)渣體物質(zhì)的流動(dòng)性，但其在排渣過(guò)程中所需的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，這就增加了鋼鐵冶煉的周期，降低了鋼鐵生產(chǎn)效率?；钚允疑a(chǎn)在煉鋼中的應(yīng)用不僅縮短了爐內(nèi)排渣的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)，也提升了鋼鐵冶煉的質(zhì)量，因此，活性石灰生產(chǎn)在煉鋼中得到了廣泛的應(yīng)用。基于此，文章闡述了活性石灰的概述，分析了活性石灰特性及在煉鋼中的作用，并總結(jié)出一些影響冶金活性石灰質(zhì)量的因素及控制方法。

二、活性石灰概述

煉鋼工藝中的活性石灰，主要是我們平時(shí)所說(shuō)的生石灰，主要是在920℃～1200℃范圍內(nèi)焙燒成的石灰。其特點(diǎn)是氣孔率高達(dá)40%，成海綿狀，體積密度較低，為1.7～2.0克/平方厘米，表面面積較大，可達(dá)到0.5～1.3平方米/克，石灰晶粒細(xì)小，在造渣過(guò)程中，熔解能力很高。在實(shí)際生產(chǎn)中，為加快分解，煅燒溫度常提高到1000℃～1100℃。不同條件下，所生產(chǎn)的石灰活性度也不同，由于石灰石原料的尺寸大且煅燒時(shí)窯中溫度分布不勻等原因，石灰中常含有欠火石灰和過(guò)火石灰，欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解，使用時(shí)缺乏粘結(jié)力。過(guò)火石灰結(jié)構(gòu)密實(shí)，表面常包覆一層熔融物，溶化很慢。另外，相關(guān)工作人員在冶煉鋼鐵的過(guò)程中，應(yīng)注意將石灰石進(jìn)行煅燒變成石灰，也可以加入適量的氯化鈉，提高石灰的活性，從而避免石灰石吸取造渣過(guò)程中所需的熱量，確保煉鋼所產(chǎn)生的渣體物質(zhì)及時(shí)的排出爐內(nèi)。因此，有關(guān)工作人員在應(yīng)合理的掌握石灰的煅燒溫度，將活性石灰合理的運(yùn)用在鋼鐵冶煉工藝中。

三、活性石灰特性及在煉鋼中的作用

（一）活性石灰的特性

石灰的質(zhì)量主要用其活性度來(lái)衡量，石灰在煉鋼熔渣過(guò)程中，其與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的能力是石灰活性度的體現(xiàn)，石灰與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后的熔化速度越快，則證明其活性度越高。通常情況下，工作人員會(huì)檢測(cè)石灰在水中的反應(yīng)速度，從而預(yù)估其在鋼水中的活性。工作人員在開(kāi)展石灰活性炭測(cè)量工作時(shí)，首先，可以隨機(jī)選取50g石灰樣品，再與水混合并攪拌均勻，然后再加入酚酞試劑。其次，等溶液呈粉紅色后，在40℃±1℃的溫度下，用濃度為4摩爾每升的鹽酸進(jìn)行10分鐘的滴定，等試劑徹底中和后，再根據(jù)滴入鹽酸的毫升數(shù)來(lái)判定石灰的活性度，活性度達(dá)到300ml以上的為活性石灰，其在煉鋼中發(fā)揮著重要的作用。

（二）活性石灰生產(chǎn)在煉鋼中的作用

石灰石經(jīng)過(guò)一定的溫度和時(shí)間的煅燒之后，形成生石灰，在鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中，工作人員主要運(yùn)用生石灰的活性，在堿性電弧爐中，去除爐內(nèi)鋼水中的硫、磷等有害物質(zhì)[2]。

四、影響冶金活性石灰質(zhì)量的因素及控制方法

（一）煅燒窯型的影響

一般鋼鐵企業(yè)在煅燒石灰石過(guò)程中，所運(yùn)用的煅燒窯型主要有回轉(zhuǎn)窯與豎窯兩類。首先，就回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō)，其石灰石的生產(chǎn)產(chǎn)量相對(duì)較高，且質(zhì)量的穩(wěn)定性相對(duì)較好，此外，回轉(zhuǎn)窯所用的原料適應(yīng)性也比較廣泛。但是，回轉(zhuǎn)窯對(duì)熱能的利用率相對(duì)較低，并且企業(yè)所投入的噸灰燃料成本也比較高。除此之外，在豎窯方面，其現(xiàn)代化機(jī)械水平技術(shù)的應(yīng)用程度相對(duì)較高，并且可以將熱能合理的利用起來(lái)，從而有效降低企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)成本，因此，豎窯在各大鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中運(yùn)用的比較廣泛?，F(xiàn)階段，我國(guó)各大煉鋼生產(chǎn)企業(yè)也在不斷的完善優(yōu)化活性石灰的生產(chǎn)線，全方面的提升冶金活性石灰質(zhì)量。

（二）石灰石煅燒的時(shí)間與溫度

在煉鋼過(guò)程中，有關(guān)工作人員應(yīng)根據(jù)石灰石煅燒的窯型、石灰石粒度等參數(shù)的變化，對(duì)煅燒的時(shí)間與煅燒溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。石灰石的分解反應(yīng)是由外至內(nèi)的，即從表面開(kāi)始，逐漸深入內(nèi)部反應(yīng)的過(guò)程。如果石灰石煅燒的時(shí)間太短，則其沒(méi)有進(jìn)行徹底的分解反應(yīng)，就會(huì)導(dǎo)致生燒問(wèn)題的出現(xiàn)。但是，如果煅燒的時(shí)間太長(zhǎng)，石灰的晶粒會(huì)越來(lái)越大，從而就會(huì)使得石灰活性降低。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)確保石灰石煅燒的時(shí)間的合理性，在保障石灰石徹底分解的同時(shí)，也應(yīng)確保石灰活性。除此之外，煅燒溫度也會(huì)對(duì)石灰的活性產(chǎn)生影響。如果溫度太低，同樣也會(huì)造成石灰分解反應(yīng)不充分的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而導(dǎo)致生燒問(wèn)題，反之，如果煅燒石灰石的溫度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致過(guò)燒問(wèn)題產(chǎn)生。因此，適宜的煅燒溫度也是確保石灰高活性的一個(gè)重要因素，通常情況下，為將活性石灰生產(chǎn)，合理的運(yùn)用在煉鋼工藝中，工作人員應(yīng)該把煅燒溫度控制在1000℃到1100℃之間。

（三）燃料種類

鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)在一般情況下生產(chǎn)活性石灰時(shí)，其石灰窯中所使用的燃料主要有粉煤、塊煤等固體燃料，以及轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣等氣體燃料。首先，對(duì)與固體燃料而言，其雜質(zhì)含量相對(duì)較高，在煅燒以后灰分會(huì)殘留在爐內(nèi)，導(dǎo)致石灰中的硫、磷含量增多，石灰的活性度也就隨之降低。而且，固體燃料在燃燒的過(guò)程中，附近的溫度會(huì)非常高，但是其他位置的溫度卻相對(duì)較低，使得礦石沒(méi)有辦法均勻受熱，從而就會(huì)導(dǎo)致生燒與過(guò)燒問(wèn)題的出現(xiàn)。另外，如果在煉鋼過(guò)程中使用氣體燃料，不僅能夠保證礦石可以均勻受熱，而且也能夠有效的減少雜質(zhì)，有效提高熱能利用率，從而提高石灰的活性度。所以，用氣體燃料代替固體燃料是鋼鐵行業(yè)不斷發(fā)展的必然趨勢(shì)。從目前來(lái)看，我國(guó)多個(gè)大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用氣體燃料，例如，陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司為有效減少煉鋼過(guò)程中的環(huán)境污染，提高鋼鐵生產(chǎn)效率，在煉鋼工藝中運(yùn)用氣體燃料開(kāi)展石灰的煅燒工作，提升了企業(yè)在鋼鐵市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，因此公司榮獲全國(guó)工業(yè)領(lǐng)域電力需求側(cè)管理第四批示范企業(yè)、陜西省先進(jìn)集體等榮譽(yù)稱號(hào)。

（四）其他因素

影響冶金活性石灰質(zhì)量的因素較多，例如，爐料的運(yùn)行模式、加料、出灰的方法、自動(dòng)化控制水平的高低等直接關(guān)系著石灰生產(chǎn)的質(zhì)量[3]。因此，工作人員應(yīng)使用不停風(fēng)均勻出灰、廢氣循環(huán)二次送風(fēng)等方法，確保原料的均勻受熱，從而得到更高質(zhì)量的石灰。除此之外，使用物料運(yùn)輸車密封的運(yùn)輸方式，能夠有效防止石灰活性的降低，從而確保石灰的活性，提高煉鋼工藝生產(chǎn)水平。

五、結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的時(shí)代背景下，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，不斷優(yōu)化煉鋼生產(chǎn)工藝，充分發(fā)揮活性石灰在煉鋼中的作用，在減少冶煉廢棄物排放的基礎(chǔ)上，有效提升鋼鐵生產(chǎn)的效率與生產(chǎn)質(zhì)量，建設(shè)中國(guó)特色新型工業(yè)化社會(huì)，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展和綜合國(guó)力穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳超.輔料在轉(zhuǎn)爐煉鋼中的應(yīng)用——以活性石灰為例[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2019，000（010）：242-243.

[2]張學(xué)慧. 活性石灰在煉鋼造渣過(guò)程中界面反應(yīng)的研究[J]. 區(qū)域治理， 2018， 000（013）：155.

[3]劉文波，郭小良.活性石灰的質(zhì)量及其對(duì)冶金的影響[J].冶金設(shè)備，2019（S1）.